(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に対して傾斜する傾斜方向に沿って並べて配置された複数の太陽電池モジュールと該複数の太陽電池モジュールの外周をそれぞれ保持する保持部材とを有し、一方向に並んで設置された第１太陽電池アレイおよび第２太陽電池アレイと、
前記第１太陽電池アレイと前記設置面との間に配置されており、前記第１太陽電池アレイから前記設置面に向かって延びる支持部材とを備え、
前記第１太陽電池アレイは、前記傾斜方向の上方側に位置する前記保持部材の一部が前記支持部材の上端部に固定されており、
前記第２太陽電池アレイは、前記傾斜方向の下方側に位置する前記保持部材の一部が前記支持部材の側面部に固定されている、太陽電池装置。
【請求項２】
前記第２太陽電池アレイは、前記支持部材の前記側面部に取付部材を介して固定されており、
該取付部材は、前記支持部材の前記側面部に取付けられる第１取付部および該第１取付部と連結しており、前記第２太陽電池アレイの前記保持部材を前記設置面側から支持する第２取付部を有する、請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
前記第２太陽電池アレイは、前記支持部材と前記傾斜方向の下方側に位置する前記複数の太陽電池モジュールとの間に、前記複数の太陽電池モジュールが設置されていない隙間領域を有している、請求項２に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
前記第２太陽電池アレイにおける前記傾斜方向の下方側に位置する前記保持部材の下面から前記支持部材にわたるように、前記保持部材および前記支持部材に固定された第１補強部材がさらに設けられており、
該第１補強部材は、前記支持部材の前記側面部において前記第２太陽電池アレイの前記保持部材が固定されている位置よりも前記設置面側の位置で前記側面部に固定されている、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽電池装置。
【請求項５】
前記第２太陽電池アレイにおける前記傾斜方向の下方側に位置する前記保持部材の上面から前記支持部材にわたるように、前記保持部材および前記支持部材に固定された第２補強部材がさらに設けられており、
該第２補強部材は、前記支持部材の前記側面部において前記第２太陽電池アレイの前記保持部材が固定されている位置よりも前記上端部側の位置で前記側面部に固定されている、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の太陽電池装置。
【請求項６】
前記保持部材と交差するように前記保持部材の上面に配置された横レール部材がさらに設けられており、
前記保持部材は、上面に設けられた第１フランジ部および該第１フランジ部の一部に前記横レール部材が配置される第１切欠部を有する、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の太陽電池装置。
【請求項７】
前記横レール部材は、前記第１フランジ部に挿入される挿入部を有する、請求項６に記載の太陽電池装置。
【請求項８】
前記横レール部材は、下面に設けられた第２フランジ部および該第２フランジ部の一部に前記保持部材が位置する第２切欠部を有する、請求項６または請求項７に記載の太陽電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池装置は、光電変換を行う太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを固定するための支持部材等を備えている。【０００３】
特に、多数の太陽電池装置を設置することによって、１メガワット程度以上の大規模な太陽光発電設備（メガソーラー）が建設されている。メガソーラーは、所定の期間内において、低コスト、高品質に施工することが求められる。【０００４】
太陽電池装置の架台に用いる基礎は、コンクリートを現場で打つことによって設置される。また、基礎は、工場で製作したプレキャストコンクリートを所定の位置に設置してもよい。【０００５】
現場でコンクリートを打つ方法では、型枠の設置やコンクリートの養生に多くの時間が必要となる。また、プレキャストコンクリートでは、基礎の運搬および設置作業等に多くの時間が必要である。このように、基礎の設置には、多くの時間がかかることから、工事全体の中で占める工期およびコストの割合が大きい。【０００６】
そこで、実用新案登録第３１６５８８４号公報（特許文献１）では、基礎の構造を工夫することで低コスト化を図った太陽電池装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第３１６５８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
実用新案登録第３１６５８８４号公報に開示されている方法は、１つの基礎で多数の太陽電池モジュールを支持する構造を採用しているため、大型の基礎が必要となる。そのため、基礎の設置には多大な時間を要していた。【０００９】
本発明の１つの目的は、部品点数を削減し、施工性に優れた太陽電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る太陽電池装置は、設置面に対して傾斜する傾斜方向に沿って並べて配置された複数の太陽電池モジュールと該複数の太陽電池モジュールの外周をそれぞれ保持する保持部材とを有しており、一方向に並んで設置された第１太陽電池アレイおよび第２太陽電池アレイを有している。また、本実施形態では、前記第１太陽電池アレイと前記設置面との間に配置されており、前記第１太陽電池アレイから前記設置面に向かって延びる細長い形状を有する支持部材を備えている。本実施形態において、前記第１太陽電池アレイは、記傾斜方向の上方側に位置する前記保持部材の一部が前記支持部材の上端部に固定されており、前記第２太陽電池アレイは、前記傾斜方向の下方側に位置する前記保持部材の一部が前記支持部材の側面部に固定されている。
【発明の効果】
【００１１】
本実施形態に係る太陽電池装置によれば、第１太陽電池アレイと第２太陽電池アレイとを共通の支持部材で支持することができる。これにより、支持部材および基礎の数を削減できる。また、本実施形態では、支持部材を配する基礎を大型にしなくても施工できる。その結果、太陽電池装置の支持部材および基礎の設置時間を短縮することができるため、施工性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の太陽電池装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態を構成する太陽電池モジュールの一例を示す図であり、図２（ａ）は太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態を示す図であり、図３（ａ）は図１のＢ部を拡大して示す分解斜視図であり、図３（ｂ）は図１のＣ−Ｃ’線における断面である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態を示す図であり、図４（ａ）は図１のＤ部を拡大して示す分解斜視図であり、図４（ｂ）は図１のＤ部における側面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態を示す図であり、図１のＥ部を拡大して示す分解斜視図である。
【図６】図６は、本発明の太陽電池装置の他の実施形態を示す図であり、図１のＤ部における変形例を示す側面図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態を示す図であり、図１のＤ部における変形例を示す拡大分解斜視図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態を示す図であり、図９（ａ）は図１のＤ部における変形例を示す側面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ’断面を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施形態を示す図であり、図１０（ａ）は図３（ａ）に相当する分解斜視図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の組立後の様子を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態を示す図であり、図３（ａ）に相当する分解斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は図３（ａ）に相当する分解斜視図であり、図１２（ｂ）は横レール部材を裏側から見た様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の太陽電池装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図１、図３乃至図１２において、本発明の一実施形態に係る太陽電池装置Ｘを構成する太陽電池モジュール１０の受光面に平行で、この受光面が設置面に対して傾斜した傾斜方向に垂直な方向をＸ軸方向とする。また、本実施形態では、第１太陽電池アレイ１および第２太陽電池アレイ２が並ぶ方向に沿うとともに、地面に平行な方向をＹ軸方向とする。また、本実施形態では、地面（設置面）に垂直な方向をＺ軸方向とする。また、以下の説明では、図１等において、太陽電池装置Ｘの太陽電池アレイの傾斜方向の下方側（−Ｙ方向側）を軒側とし、傾斜方向の上方側（＋Ｙ方向側）を棟側と称する場合がある。
【００１４】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係る太陽電池装置Ｘは、地面ＰにＹ軸方向に並んで設置された第１太陽電池アレイ１および第２太陽電池アレイ２を備えている。また、太陽電池装置Ｘでは、複数の基礎２０および複数の支持部材２１を備えている。なお、以下の説明では、第１太陽電池アレイ１の軒側に位置する基礎２０を第１基礎２０ａとする。また、第１太陽電池アレイ１の棟側および第２太陽電池アレイ２の軒側に位置する基礎２０を第２基礎２０ｂとする。また、第２太陽電池アレイ２の棟側に位置する基礎２０を第３基礎２０ｃとする。また、第１太陽電池アレイ１の軒側に配置された支持部材２１を第１支持部材２１ａ、第１太陽電池アレイ１の棟側に配置された支持部材２１を第２支持部材２１ｂ、第２太陽電池アレイ２の棟側に配置された支持部材２１を第３支持部材２１ｃとする。さらに、第１太陽電池アレイ１に用いる保持部材２２を第１保持部材２２ａ、第２太陽電池アレイに用いる保持部材２２を第２保持部材２２ｂとする。
【００１５】
次に、図１および図２に示す太陽電池装置Ｘを構成する各部材について詳細に説明する。
【００１６】
＜第１太陽電池アレイ＞
図１および図３に示すように、第１太陽電池アレイ１は、太陽電池モジュール１０および太陽電池モジュール１０を支持する部材を有している。次に、第１太陽電池アレイ１を構成する部材をその下部側（−Ｚ方向側）から順に説明する。第１太陽電池アレイ１は、設置面に相当する地面Ｐに配置された第１基礎２０ａおよび第２基礎２０ｂで支持される。図１に示すように、複数の第１基礎２０ａは、Ｘ軸方向に沿って一定の間隔を空けて配置されている。また、第２基礎２０ｂは、それぞれの第１基礎２０ａから＋Ｙ方向に一定の間隔を空けて配置されている。
【００１７】
また、第１基礎２０ａおよび第２基礎２０ｂの上には、それぞれ支持部材２１が設けられている。より詳細には、第１基礎２０ａ上に柱状の第１支持部材２１ａが設けられており、第２基礎２０ｂ上に柱状の第２支持部材２１ｂが設けられている。このとき、第１支持部材２１ａは、第２支持部材２１ｂよりも短く形成されている。そして、図１に示すように、それぞれの第１支持部材２１ａの第１上端部２１１ａ上と第２支持部材２１ｂの第２上端部２１１ｂ上に、太陽電池モジュール１０の設置数に応じた第１保持部材２２ａが傾斜して架設される。
【００１８】
また、Ｘ軸方向に互いに略平行に設置された複数の第１保持部材２２ａを跨ぐように、横レール部材２３が架設される。横レール部材２３は、Ｘ軸方向を長手方向にして、複数本架設される。このとき、横レール部材２３の長手方向は、第１保持部材２２ａの長手方向と直交する位置にある。横レール部材２３は、第１保持部材２２ａの長手方向に対して太陽電池モジュール１０のＸ軸方向の長さと略同じ間隔を空けて架設されている。また、複数の横レール部材２３は、互いに平行になるように設置されている。第１保持部材２２ａおよび横レール部材２３は、例えば、図３に示すように、第１締結部材２５ａを用いて第１保持部材２２ａの内壁面２２３に接続部材２６を固定する。また、横レール部材２３の端部は、第２締結部材２５ｂを用いて接続部材２６上に固定する。また、太陽電池モジュール１０の外周部であるフレーム１６の底部１６ａが、第１保持部材２２ａ上にある横レール部材２３の張出部２３ａに載置されて保持される。フレーム１６および横レール部材２３は、第３締結部材２５ｃで締結されて固定される。
【００１９】
＜第２太陽電池アレイ＞
第２太陽電池アレイ２は、第１太陽電池アレイ１と同様に、太陽電池モジュール１０および太陽電池モジュール１０を支持する部材を有する。次に、第２太陽電池アレイ２を構成する部材をその下部側（−Ｚ方向側）から順に説明する。第２太陽電池アレイ２は、その棟側を地面Ｐに配置された第３基礎２０ｃで支持される。図１に示すように、第３基礎２０ｃは、それぞれの第２基礎２０ｂから＋Ｙ方向に一定の間隔を空けて配置されている。また、それぞれの第３基礎２０ｃの上には、第３支持部材２１ｃが設けられている。
【００２０】
また、第２保持部材２２ｂは、図１に示すように、地面Ｐに対して傾斜する方向に沿って設けられている。そして、第２太陽電池アレイ２では、傾斜方向の上方側に位置する第２保持部材２２ｂの一部が第３支持部材２１ｃの第３上端部２１１ｃ上に固定される。さらに、第２太陽電池アレイ２では、傾斜方向の下方側に位置する第２保持部材２２ｂの一部が第２支持部材２１ｂの側面部２１２に固定される。
【００２１】
より詳細には、図４に示すように、第２保持部材２２ｂの下方側の部位が第３支持部材２１ｃから−Ｙ方向に位置する第１太陽電池アレイ１の第２支持部材２１ｂの側面部２１２に取付部材２４を介して固定される。取付部材２４は、第２支持部材２１ｂの側面部２１２に沿う第１取付部２４ａと、第２保持部材２２ｂの下面２２１に沿う第２取付部２４ｂとを有している。そして、この第２取付部２４ｂが第２保持部材２４ｂを下側から支持している。また、第２支持部材２１ｂは、側面部２１２に設けられたフランジ部２１３ａに、取付部材２４の第１取付部２４ａと係合可能な幅の切欠部２１４を有している。第１取付部２４ａは、第４締結部材２５ｄを用いて第２支持部材２１ｂに固定される。また、第２取付部２４ｂは、第５締結部材２５ｅを用いて第２保持部材２２ｂに固定される。
【００２２】
また、Ｙ軸方向に互いに略平行に設置された複数の第２保持部材２２ｂの間には、第１太陽電池アレイ１と同様に、Ｘ軸方向に沿って複数の横レール部材２３が架設される。横レール部材２３は、第２保持部材２２ｂの長手方向において、太陽電池モジュール１０のＸ軸方向の長さと略同じ間隔で複数本架設される。
【００２３】
図３に示すように、第２保持部材２２ｂと横レール部材２３との接続部分は、第２保持部材２２ｂの内壁面２２３に第１締結部材２５ａを用いて接続部材２６を固定し、接続部材２６に第２締結部材２５ｂを用いて横レール部材２３を固定してなる。そして、太陽電池モジュール１０の外周部であるフレーム１６の底部１６ａが、第２保持部材２２上にある横レール部材２３の張出部２３ａに載置されて保持される。
【００２４】
なお、第２太陽電池アレイ２は、図１に示すように、第２支持部材２１ｂと傾斜方向の下方側（−Ｙ方向側）に位置する太陽電池モジュール１０との間に、太陽電池モジュール１０を設けていない隙間領域２ａを有していてもよい。この隙間領域２ａは、第２取付部２４ｂの上方に位置する第２保持部材２２の端部と、傾斜方向の下方側（−Ｙ方向側）に位置する太陽電池モジュール１０を保持する第２保持部材２２ｂ上との間における領域を示す。隙間領域２ａは冬至の南中時に第１太陽電池アレイ１の最上部１ａの影がかかる領域よりも広い範囲とすることで、第１太陽電池アレイ１の影が第２太陽電池アレイ２の太陽電池モジュール１０上にかからないようにすることができる。これにより、太陽電池アレイ２の発電効率が低下しにくくなる。
【００２５】
次に、太陽電池装置Ｘの構成部材について詳述する。
【００２６】
＜太陽電池モジュール＞
図２に示すように、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池素子１２を互いに電気的に接続してなる集合体である。太陽電池モジュール１０は、例えば、太陽電池素子１２を配設した基板側から光が入射されるスーパーストレート構造、または上記基板の反対側から光が入射されるサブストレート構造、太陽電池素子１２の両面がガラス基板で囲まれて両面側から光が入射するダブルガラス構造など様々な構造を選択できる。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール１０は、透光性基板１１と、この透光性基板１１に対して所定位置に配置された複数の太陽電池素子１２とを有している。また、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池素子１２の周囲を保護する封止材１３と、裏面保護部材１４とを有している。そして、太陽電池モジュール１０では、透光性基板１１、太陽電池素子１２、封止材１３および裏面保護部材１４を積層してなる太陽電池パネル１５を有している。ここで、太陽電池パネル１５は、主として光が入射される第１面１５ａ（おもて面）と、この第１面１５ａに対して裏側に位置する第２面１５ｂ（裏面）とを有している。
【００２８】
透光性基板１１は、太陽電池素子１２等を第１面１５ａ側から保護する機能を有している。このような透光性基板１１としては、例えば、強化ガラスまたは白板ガラス等が挙げられる。
【００２９】
太陽電池素子１２は、入射された光を電気に変換する機能を有している。このような太陽電池素子１２は、例えば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等からなる半導体基板と、この半導体基板の表面（上面）および裏面（下面）に設けられた電極とを有している。単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板を有する太陽電池素子１２は、例えば、平面視で四角形状をしている。このとき、太陽電池素子１２の一辺の大きさは、例えば、１００〜２００ｍｍである。このような太陽電池素子１２では、例えば、隣接する太陽電池素子１２のうち、一方の太陽電池素子１２の表面に位置する電極と、他方の太陽電池素子１２の裏面に位置する電極とが配線材（インナーリード）で電気的に接続されている。これにより、複数の太陽電池素子１２が直列接続されるように配列される。このような配線材としては、例えば、半田が被覆された銅箔などが挙げられる。
【００３０】
なお、太陽電池素子１２の種類は、特に制限されない。上記の他に例えば、太陽電池素子は両面に入射する光を光電変換することができる両面受光型の太陽電池素子、太陽電池素子における光電変換部分がアモルファスシリコン系、ＣＩＧＳ等のカルコパイライト系またはＣｄＴｅ系などの材料から成る薄膜型の太陽電池素子が採用されてもよい。
【００３１】
太陽電池素子１２の両主面側に設けられる封止材１３は、太陽電池素子１２を封止する機能を有している。このような封止材１３としては、例えば、エチレンビニルアセテートの共重合体などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００３２】
裏面保護部材１４は、太陽電池素子１２等を第２面１５ｂ側から保護する機能を有している。このような裏面保護部材１４は、太陽電池パネル１５の第２面１５ｂ側に位置する封止材１３と接着している。このような裏面保護部材１４としては、例えば、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、またはこれらを適宜選択して積層したものを用いることができる。また太陽電池モジュールを両面受光型太陽電池モジュールとする場合は、太陽電池素子１２の裏面側に位置する封止材１３として透明なものを用いる。このとき、裏面保護部材１４には、強化ガラスや白板ガラスなどを用いればよい。
【００３３】
太陽電池モジュール１０の外周部は、図２に示すように、フレーム１６を設けてもよい。このフレーム１６では、太陽電池パネル１５の外周を保護する。これにより、太陽電池モジュール１０の荷重に対する耐性を向上させることができる。このようなフレーム１６は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
【００３４】
＜基礎＞
基礎２０は、太陽電池装置Ｘの土台としての機能を有している。このような基礎２０としては、例えば、直方体のコンクリートを土中に埋め込んだ部材を用いることができる。このとき、地盤が軟弱である場合は、基礎２０の底部の幅を広げて接地圧を低減させてもよい。このような基礎２０を用いると、基礎２０の底部が広い面積で地盤に支持されることから、基礎２０の不同沈下に伴う太陽電池装置Ｘの歪みを低減できる。これにより、太陽電池モジュール１０の破損等が低減される。また、直方体の基礎２０以外に長尺の布基礎を用いてもよい。これにより、地盤に対する接地圧をさらに小さくすることができるため、不同沈下が低減される。
【００３５】
なお、基礎２０としては、例えばステンレス製の摩擦杭の一種であるスクリュー杭を用いてもよい。スクリュー杭は、円形断面の杭体の外周に螺旋状の翼を設けたものであり、周面摩擦および引抜抵抗を向上させたものである。このような摩擦杭を基礎２０に用いることによって、太陽電池装置Ｘに吹き上げ方向の風圧力が加わった時の引抜抵抗が高まるので、太陽電池装置Ｘの強度を高めることができる。
【００３６】
＜支持部材＞
図１に示すように、支持部材２１には、例えば、第１太陽電池アレイ１の軒側に配置される第１支持部材２１ａと、第１太陽電池アレイ１の棟側に配置される第２支持部材２１ｂと、第２太陽電池アレイ２の棟側に配置される第３支持部材２１ｃとがある。
【００３７】
支持部材２１は、長手方向が地面Ｐに対して略垂直方向（Ｚ軸方向）となるように、基礎２０上に配置されている。また、支持部材２１は、Ｚ軸方向に沿って延びる細長い形状の柱状体である。支持部材２１は、地面Ｐから遠い側の一端である上端部２１１を有する。支持部材２１において、この上端部２１１で保持部材２２を支持している。また、第１太陽電池アレイ１の第２支持部材２１ｂは、第２太陽電池アレイ２に向かう側の側面である側面部２１２を有する。
【００３８】
図４に示すように、支持部材２１は、強度を高めるために長手方向に直交する断面における断面形状を角パイプ状にするとよい。また、支持部材２１の側面部２１２の両端部から、側面部２１２と直交する方向へ支持部材２１の長手方向に沿って張出た２つのフランジ部２１３ａを有する。また、支持部材２１は、側面部２１２に支持部材２１の長手方向に沿って延びる複数の第１凹部２１５を有する。フランジ部２１３ａは、後述の取付部材２４の第１取付部２４ａと係合できる切欠部２１４を有する。また、第１凹部２１５は、第４締結部材２５ｄのボルト頭が挿入されて固定できるように、入口側よりも幅広の奥側を有する凹状溝となっている。第１凹部２１５の入口側の幅はボルトのネジ部の径と略同じであり、奥側の幅はボルトの頭部の幅と略同じである。この第１凹部２１５は、支持部材２１と取付部材２４とを固定するために利用できる。このような支持部材２１は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
【００３９】
＜保持部材＞
図１に示すように、保持部材２２には、第１太陽電池アレイ１に用いられる第１保持部材２２ａと、第２太陽電池アレイ２に用いられる第２保持部材２２ｂとがある。なお、太陽電池アレイの数が増えれば、その増加分に準じて保持部材２２も増える。第１保持部材２２ａは、第１支持部材２１ａの第１上端部２１１ａと第２支持部材２１ｂの第２上端部２１１ｂとの間に架設されており、地面Ｐに対して傾斜するように固定される部材である。第２保持部材２２ｂは、第２支持部材２１ｂの側面部２１２と第３支持部材２１ｃの第３上端部２１１ｃとの間に地面Ｐに対して傾斜するように固定される部材である。図３に示すように、保持部材２２の断面形状は、強度を高めるために角パイプ状にするとよい。さらに、保持部材２２の下面２２１には、保持部材２２の長手方向に沿って、ボルト頭が挿入されて固定できるように、複数の第２凹部２２２が設けられている。また、保持部材２２は、内壁面２２３の長手方向に沿って第３凹部２２４を有する。この第２凹部２２２には、第１締結部材２５ａが嵌め込まれる。これにより、支持部材２１は保持部材２２に固定される。また、第３凹部２２４には、第５締結部材２５ｅが嵌め込まれる。これにより、支持部材２１は取付部材２４を介して保持部材２２に固定される。このような保持部材２２は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
【００４０】
＜横レール部材＞
図１、図４に示すように、横レール部材２３は、保持部材２２の上にその長手方向がＸ軸方向になるように配置されている。図３に示すように、横レール部材２３は太陽電池モジュール１０を支持する張出部２３ａを有し、太陽電池モジュール１０を固定できる。このような横レール部材２３は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
【００４１】
＜取付部材＞
取付部材２４は、第２太陽電池アレイ２の第２保持部材２２ｂを、第１太陽電池アレイ１の第２支持部材２１ｂの側面部２１２に固定する機能を有している。図４に示すように、取付部材２４は、第２支持部材２１ｂの側面部２１２に第４締結部材２５ｄで取付けられる第１取付部２４ａを有する。さらに、取付部材２４は、第１取付部２４ａと連結しており、第２太陽電池アレイ２の第２保持部材２２ｂを地面Ｐ側から支持する第２取付部２４ｂを有する。第２取付部２４ｂは、第２保持部材２２ｂの下面２２１の第２凹部２２２と第５締結部材２５ｅとによって固定される。
【００４２】
第１取付部２４ａおよび第２取付部２４ｂは、第４締結部材２５ｄおよび第５締結部材２５ｅが挿入される丸穴２４ｃを有する。
【００４３】
＜締結部材＞
締結部材２５は、第１締結部材２５ａ、第２締結部材２５ｂ、第３締結部材２５ｃ、第４締結部材２５ｄ、第５締結部材２５ｅ、第６締結部材２５ｆ、第７締結部材２５ｇがある。このような締結部材２５は、例えば、ボルトおよびナットを備えた部材であればよい。また、締結部材２５は、ステンレスや鉄などの材質のものを用いることができる。
【００４４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る太陽電池装置Ｘでは、第２支持部材２１ｂによって、第１太陽電池アレイ１の第１保持部材２２ａと第２太陽電池アレイ２の第２保持部材２２ｂとが支持された構造である。これにより、本実施形態では、第１保持部材２２ａおよび第２保持部材２２ｂが、１つの支持部材（第２支持部材２１ｂ）に固定されているため、支持部材２１および基礎２０の数量を削減することができる。その結果、部品点数を削減できる。
【００４５】
また、基礎２０を設置する工事は、太陽電池装置Ｘの工期に占めるコンクリートの養生や揚重作業の期間が大きいことから、基礎２０の数量を削減することによって施工性が向上する。そのため、本実施形態では、太陽電池装置Ｘの設置のための工期を短縮できる。さらに、第２支持部材２１ｂが、地面Ｐに対して垂直に設けられる柱状体を選択すれば、第２支持部材２１ｂを支持する基礎２０の面積を小さくすることができる。
【００４６】
また、取付部材２４を第２支持部材２１ｂの切欠部２１４に係合することで、第２支持部材の２１ｂの中間部に取付部材２４を位置決めして取付ける作業が容易になる。また、切欠部２１４は、施工時の仮止めにも利用できるため、施工性がより向上する。例えば、第２支持部材２１ｂおよび第２保持部材２２ｂの施工後に第４締結部材２５ｄの緩みが生じても、第２保持部材２２ｂの第２支持部材２１ｂからの脱落および位置ずれ等を生じにくくできる。
【００４７】
また、取付部材２４は、第２太陽電池アレイ２の第２保持部材２２ｂを地面Ｐ側から支持する第２取付部２４ｂを有している。これにより、第２保持部材２２ｂを第２取付部２４ｂ上に載置しつつ、第２取付部２４ｂと第２保持部材２２ｂとを第５締結部材２５ｅで締結できる。これにより、作業者は、部材を空中で支えてボルト孔を合わせつつ、ボルト・ナットで締める等の作業をしなくてもよくなる。その結果、施工性が向上する。
【００４８】
（第２実施形態）
本実施形態では、図６に示すように、取付部材２４の下側において、第２保持部材２２ｂの傾斜方向の下方側に位置する第２保持部材２２ｂの下面から第２支持部材２１ｂにわたっている第１補強部材２７を設けている。図６に示すように、第１補強部材２７は、レール部材２７ａの一端を第２保持部材２２ｂの下面２２１に固定部材２７ｂを介して固定される。また、第１補強部材２７は、レール部材２７ａの他端を第２太陽電池アレイ２が取付けられた取付部材２４の位置よりも地面Ｐ側の第２支持部材２１ｂの側面部２１２に固定部材２７ｂを介して固定されている。
【００４９】
固定部材２７ｂは、第２支持部材２１ｂの第１凹部２１５および第２保持部材２２の第２凹部２２２を用いて位置を調整して固定することができる。
【００５０】
固定部材２７ｂは略Ｔ字型の断面形状を有する部材であり、第２支持部材２１ｂまたは第２保持部材２２ｂと当接する板状の第１面と、レール部材２７ａと当接する第２面を有している。また、この第１面および第２面は、ボルトおよびナットからなる第６締結部材２５ｆを挿入して固定可能な丸穴を有している。
【００５１】
このような第１補強部材２７を設けることによって、第２保持部材２２ｂに加わる正圧方向の荷重を支持して第２太陽電池アレイ２の強度を高めることができる。さらに、第２支持部材２１ｂに加わるＹ軸方向（−Ｙ方向）の荷重に対する強度を高めることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
本実施形態では、図７に示すように、第２支持部材２１ｂが角パイプにフランジ部２１３ａおよび張出部２１３ｂを設けている。図７に示すように、フランジ部２１３ａは、第２支持部材２１ｂの側面部２１２から＋Ｙ方向の第２保持部材２２ｂの側に延びている。また、張出部２１３ｂは、第２支持部材２１ｂの側面部２１２の両端からＸ軸方向にそれぞれ延びている。また、フランジ部２１３ａは、取付部材２４と係合する切欠部２１４を有する。また、張出部２１３ｂは、取付部材２４および締結部材２５を挿通して締結するための丸穴２１３ｂ２を有する。
【００５３】
上記形状の第２支持部材２１ｂであれば、取付部材２４を取付ける際に締結部材２５のボルトおよびナットを両側から触れて作業することができることから、作業性が向上する。これにより、施工性を高めて太陽電池装置Ｘを設置するための工期をより短縮できる。
【００５４】
（第４実施形態）
本実施形態では、図９に示すように、取付部材２４の上側において、第２保持部材２２ｂの傾斜方向の下方側に位置する第２保持部材２２ｂの下面から第２支持部材２１ｂにわたっている第２補強部材２９を設けている。図９に示すように、第２補強部材２９は、レール部材２９ａの一端を第２保持部材２２ｂの上面２２５に固定部材２９ｂを介して固定される。また、第２補強部材２９は、レール部材２９ａの他端を第２太陽電池アレイ２が取付けられた取付部材２４の位置よりも上側（地面Ｐと反対側）の第２支持部材２１ｂの側面部２１２に固定部材２９ｂを介して固定されている。すなわち、第２補強部材２９は、第２保持部材２２ｂと第２支持部材２１ｂとの接合部位と、第２支持部材２１ｂの上端部との間に位置する側面部２１２に固定されている。
【００５５】
固定部材２９ｂは、第２支持部材２１ｂの第１凹部２１５および第２保持部材２２の上面２２５に設けられた第４凹部２２８を用いて締結部材２５の締付け位置を調整して固定することができる。
【００５６】
このような第２補強部材２９を設けることによって、太陽電池モジュール１０として両面受光型の太陽電池モジュールを用いた場合に、地面Ｐ側から拡散反射した太陽光の第２補強部材２９による遮光を低減することができる。これにより、本実施形態では、太陽電池装置Ｘの強度を高めるとともに、太陽電池モジュール１０の裏面側への受光量を高めて、太陽電池装置Ｘの発電量を高めることができる。
【００５７】
また、太陽電池モジュール１０の受光面側に入射する太陽光は、主に太陽の方向から直線的に入射する直達光である。そのため、本実施形態では、太陽電池装置Ｘを設置する地域における太陽光の入射角度を考慮して、第２補強部材２９の影が隙間領域２ａの範囲内に収まるように第２補強部材２９を配置してもよい。これにより、発電効率が低下を低減できる。
【００５８】
（第５実施形態）
本実施形態では、図１０に示すように、横レール部材２３が保持部材２２上に配置され、保持部材２２がその上面２２５に第１フランジ部２２６を有している。また、本実施形態では、第１フランジ部２２６の一部に横レール部材２３が配置される第１切欠部２２７を有している。
【００５９】
図１０に示すように、長尺状の横レール部材２３は、長尺状の保持部材２２上に互いの長手方向が交差するように配置される。このとき、横レール部材２３の底面２３ｂは、保持部材２２の上面と相対する。保持部材２２の上面２２５は、その長手方向に沿って延びる第１フランジ部２２６を有している。また、第１フランジ部２２６には、横レール部材２３の底部２３ｂと係合可能な幅を有する第１切欠部２２７が設けられている。また、保持部材２２の上面２２５は、その長手方向に沿って第８締結部材２５ｈのボルト頭を挿入できる複数の第４凹部２２８を有する。
【００６０】
横レール部材２３は、底部２３ｂの短手方向の両端に設けられた鉤状部２３ｃを有する。そして、横レール部材２３は、鉤状部２３ｃと係合する連結部材２８によって、第８締結部材２５ｈで保持部材２２上に固定される。また、横レール部材２３は、その上部２３ｄに短手方向の両側へ開口した開口部２３ｅを有する。開口部２３ｅの高さ方向の開口幅は、太陽電池モジュール１０のフレーム１６の高さと略同じである。これにより、横レール部材２３は、開口部２３ｅで太陽電池モジュール１０を固定することができる。なお、連結部材２８の底側の窪み部２８ｃは、第１フランジ部２２６を避けるための窪みである。
【００６１】
太陽電池装置Ｘが、保持部材２２にこのような第１切欠部２２７を有することによって、施工時に横レール部材２３を傾斜した保持部材２２上に載置し、横レール部材２３の底部２３ｂを保持部材２２の第１切欠部２２７に嵌め合わせることができる。これにより、横レール部材２３の位置を決めることができる。それゆえ、施工時における横レール部材２３の保持部材２２への取付けが容易になる。その結果、作業者の施工ミスを削減し、作業時間を短縮することができる。また、第１切欠部２２７は、横レール部材２３を連結部材２８で固定する前の状態で、保持部材２２上の所定位置から滑り落ちないように支えることができる。これにより、作業者は第８締結部材２５ｈを締める作業を容易にすることができる。
【００６２】
（第６実施形態）
本実施形態では、図１１に示すように、横レール部材２３が底部２３ｂに第１フランジ部２２６に係合する挿入部２３ｈを有している。
【００６３】
横レール部材２３の底部２３ｂの挿入部２３ｈは、長手方向と直交する方向に開口している。この挿入部２３ｈの開口幅は、第１フランジ部２２６と係合できる開口幅であればよい。本実施形態では、一例として挿入部２３ｈを鉤状部２３ｃの部分に設けている。
【００６４】
本実施形態では、保持部材２２上に横レール部材２３を載置するときに、第１フランジ部２２６を挿入部２３ｈに嵌めることによって、保持部材２２上の横レール部材２３をＸ方向の位置合わせをした後に、配置することができる。これにより、施工時における横レール部材２３の保持部材２２への取付けが容易になる。その結果、作業者の施工ミスを削減し、作業時間を短縮することができる。
【００６５】
また、連結部材２８は、保持部材２２の上面２２５と相対する下部２８ａに複数の凹状部からなる係合部２８ｂを有していてもよい。そして、保持部材２２は、第１フランジ部２２６に係合部２８ｂと係合する隙間部２２９を有する。
【００６６】
太陽電池装置Ｘが、このような隙間部２２９と係合部２８ｂとを有することによって、連結部材２８を保持部材２２へ強固に固定することができる。その結果、本実施形態では、積雪荷重などによる横レール部材２３や連結部材２８の位置ずれを低減できる。
【００６７】
（第７実施形態）
本実施形態では、図１２に示すように、横レール部材２３がその下面の底部２３ｂに第２フランジ部２３ｆを有している。また、本実施形態では、第２フランジ部２３ｆの一部に保持部材２２が位置する第２切欠部２３ｇを有する。
【００６８】
具体的に、横レール部材２３は、底部２３ｂにその長手方向に沿って延びるように第２フランジ部２３ｆが設けられている。第２フランジ部２３ｆには、保持部材２２の短手方向の上面２２５の幅と略同じ幅の第２切欠部２３ｇが設けられている。
【００６９】
本実施形態では、施工時に保持部材２２上へ横レール部材２３を載置するときに、第２切欠部２３ｇを保持部材２２に係合させることによって、保持部材２２の横レール部材２３のＸ方向における位置合わせを容易に行なうことができる。これにより、施工時における横レール部材２３の保持部材２２への取付けが容易になる。その結果、作業者の施工ミスを削減し、作業時間を短縮することができる。
【００７０】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されない。例えば、太陽電池装置は、第１太陽電池アレイ１と第２太陽電池アレイ２のみからなるものだけではなく、例えば図８に示すように第２太陽電池アレイ２の第３支持部材２１ｃを用いて固定する第３太陽電池アレイ３をさらに有する構造であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
Ｘ：太陽電池装置
Ｐ：地面
１：第１太陽電池アレイ
１ａ：最上部
２：第２太陽電池アレイ
２ａ：隙間領域
３：第３太陽電池アレイ
１０：太陽電池モジュール
１１：透光性基板
１２：太陽電池素子
１３：充填材
１４：裏面保護部材
１５：太陽電池パネル
１５ａ：第１面
１５ｂ：第２面
１６：フレーム
１６ａ：底面
２０：基礎
２０ａ：第１基礎
２０ｂ：第２基礎
２０ｃ：第３基礎
２１：支持部材
２１１：上端部
２１１ａ：第１上端部
２１１ｂ：第２上端部
２１１ｃ：第３上端部
２１２：側面部
２１３ａ：フランジ部
２１３ｂ：張出部
２１４：切欠部
２１５：第１凹部
２１ａ：第１支持部材
２１ｂ：第２支持部材
２１ｃ：第３支持部材
２２：保持部材
２２１：下面
２２２：第２凹部
２２３：内壁面
２２４：第３凹部
２２５：上面
２２６：第１フランジ部
２２７：第１切欠部
２２８：第４凹部
２２９：隙間部
２２ａ：第１保持部材
２２ｂ：第２保持部材
２２ｃ：第３保持部材
２３：横レール部材
２３ａ：張出部
２３ｂ：底部
２３ｃ：鉤状部
２３ｄ：上部
２３ｅ：開口部
２３ｆ：第２フランジ部
２３ｇ：第２切欠部
２３ｈ：挿入部
２４：取付部材
２４ａ：第１取付部
２４ｂ：第２取付部
２４ｃ：丸穴
２５：締結部材
２５ａ〜２５ｈ：第１〜第８締結部材
２６：接続部材
２７：第１補強部材
２７ａ：レール部材
２７ｂ：固定部材
２７ｂ１：第１面
２７ｂ２：第２面
２８：連結部材
２８ａ：下部
２８ｂ：係合部
２８ｃ：凹み
２９：第２補強部材
２９ａ：レール部材
２９ｂ：固定部材
【要約】
太陽電池装置Ｘは、設置面Ｐに対して傾斜する傾斜方向に沿って並べて配置された複数の太陽電池モジュール１０および該複数の太陽電池モジュール１０の外周を保持する保持部材２２を有しており、一方向に並んで設置された第１太陽電池アレイ１および第２太陽電池アレイ２を備えている。また、太陽電池装置Ｘは、第１太陽電池アレイ１と地面Ｐとの間に配置されており、第１太陽電池アレイ１から地面Ｐに向かって延びる支持部材２１を備えている。本実施形態において、第１太陽電池アレイ１は、前記傾斜方向の上方側に位置する保持部材２２の一部が支持部材２１の上端部２１１に固定されており、第２太陽電池アレイ２は、前記傾斜方向の下方側に位置する保持部材２２の一部が支持部材２１の側面部２１２に固定されている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005619332.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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